Conţinut
O plasmidă este o mică bucată circulară de ADN care se găsește în bacterii. Plasmidele au devenit instrumente utile în biotehnologie, permițând oamenilor de știință să combine ADN-ul de la diferite organisme într-o bucată continuă de ADN. Plasmidele se reproduc singure în timpul diviziunii celulare și sunt stabile pe perioade lungi, ceea ce înseamnă că sunt un vehicul excelent pentru stocarea genelor individuale precum cărțile într-o bibliotecă. Plasmidele pot conține următoarele tipuri de gene: gene de rezistență la antibiotice, transgene și gene raportoare. Aceste tipuri de gene plasmidice pot apărea în mod natural sau pot fi concepute de oamenii de știință.
Genele de rezistență la antibiotice
Plasmidele sunt una dintre cauzele ca bacteriile să devină rezistente la antibiotice. Plasmidele conțin gene de rezistență la antibiotice, care produc proteine care protejează bacteriile de medicamente dăunătoare. Genele de rezistență la antibiotice pot funcționa în mai multe moduri. Unul este prin pomparea antibioticului din bacterii, astfel încât antibioticul nu își poate lega proteina țintă în interiorul celulei. Altul este prin degradarea antibioticului în bucăți mici. Și alta este schimbarea chimică a antibioticului, astfel încât acesta să nu mai interacționeze cu proteina țintă. Genele de rezistență la antibiotice sunt de asemenea denumite markeri selectabili în plasmide, deoarece permit selectarea bacteriilor care au rezistență într-o eprubetă după tratamentul cu un antibiotic.
transgene
În biotehnologie, plasmidele sunt utilizate pe scară largă pentru a izola o genă de un animal sau plantă și apoi a fi plasată în bacterii, ceea ce face mai ușor să modifice și să studieze acea genă. Un segment de ADN care este tăiat enzimatic dintr-un organism și introdus într-o plasmidă bacteriană se numește transgenă. Combinația dintre transgenă și plasmidă se numește ADN recombinant, deoarece este ADN din două specii diferite care sunt contopite.
Genele reporterului
Bacteriile pot scoate uneori o plasmidă, astfel încât oamenii de știință care folosesc plasmide pentru a face ADN recombinant vor să includă adesea în plasmidă o genă care le permite să identifice vizual care colonie bacteriană are bacterii care conțin acea plasmidă. Pentru a vizualiza cu ușurință coloniile pozitive - cele care au ADN-ul recombinant - oamenii de știință includ gene reporter în plasmidă. O genă reporter comună este proteina fluorescentă verde (GFP), care strălucește verde sub lumina ultravioletă. O altă genă comună este lacZ, care codifică o enzimă numită beta-galactosidaza (beta-gal).Beta-gal rupe zahărul în afară. De asemenea, rupe un produs chimic incolor numit X-gal într-un zahăr și o moleculă albastră. Astfel, coloniile de bacterii care au raportorul beta-gal vor apărea albastre.
F-Factor
Bacteriile au modalități de a transmite informațiile genetice între ele. O bacterie își poate împărtăși plasmidele cu o altă bacterie prin ceea ce se numește conjugare. Conjugarea este formarea unui tub subțire - numit pilus sexual - care conectează o bacterie la alta. Bacteria care extinde pilusul sexual copiază apoi o plasmidă și trece copia prin tub în cealaltă bacterie. Plasmida care face posibilă conjugarea se numește factor F, sau factor de fertilitate. ADN-ul recombinant poate fi inserat în factorul F, care transferă ADN-ul străin între bacterii.